Антифрикционный материал Советский патент 1976 года по МПК F16C33/16 C01B31/04 

1

Изобретение относится к антифрикционным материалам на основе графита, предназначенным для использования в высокотемпературных узлах трения в различных отраслях промышленности.

Известен антифрикционный материал на основе графита, включающий 1-7% фосфат марганца. Однако он обладает недостаточно высокой стойкостью к оксилению при температуре выше 6ОО С,

Известен также материал на основе графита, включающий фосфат калия в количестве 1-1О%. Однако этот материал не обладает атифрикционными свойствами при температуре вьдпе .

Цель изобретения состоит в улучшении антифрикционных свойств материала и в повышении стойкости его к окислению.

Цель достигается тем, что в графит, помимо фосфата марганца, взятого в количестве 0,5-3,5 вес.%, вводят фосфат калия в количестве 0.5-3,5 вес.%, и в качесве основы берут графит на основе непро- каленного кокса.

Материал изготавливают следующим образом.

Заготовки графита на основе непрокаленного кокса, например марки МПГ-6, заливают раствором, содержащим в 2 л 2ОО г хлористого марганца (MnCBj. 4Н2О), 74г хлористого калия (КС ) и 400 мл 85%ной ортофосфорной кислоты (). Заготовки под слоем раствора помещают в

автоклав, откачивают из автоклава воздух до остаточного давления 1О мм рт. ст., после чего в автоклав подают воздух и выдерживают 2 час. Пропитанные образцы подвергают термообработке в муфельной

печи в засыпке из кокса с постепенным повьплением температуры от 2О до 2ОО С со скоростью 1О град/час, от 2ОО до 8ОО°С со скоростью 5О град/час.

Усиление действия фосфата марганца при

введении в него фосфата калия объясняется гем, что последний способствует сохранению стеклообразного состояния фосфатов при 6ОО-65О°С. Стеклообразный фосфат закрывает мелкие поры и уменьшает удельную поверхность графита. Кроме того, введение фосфата калия повышает основность и увеличивает время, в течение которого фосфат сохраняет способность разлагаться с выделением летучих фосфорных соединений . Эти соединения (фосфорный ангидрид или фосфорная кислота) создают в порах графита защитную атмосферу, а также, адсорбируясь на поверхности графита, сообщают ему смазывающую способность при высоких температурах.

Фосфат калия без фосфата марганца довольно эффект ивен как замедлитель окисления, но не может быть использован в качестве добавки для антифрикционных материалов, так Kait он выплавляется из графита при температуре выще 5ОО С, что резко повышает коэффициент трения материала, кроме того, теряется смазывающая способность.

В таблице приведены фавнительные данные о скорости окисления и антифрикци-

онных свойствах материалов, полученные на различных образцах графита на основе прокаленного и непрокаленног.о кокса при введении добавок фосфатов марганца и калия в различных количествах.

Из таблицы видно, что наилучшие результаты по сравнению с ранее известными ма териалами (образцы 1 и 2) как по стойкости к окислению, так и по антифрикционным свойствам получают при совместном введении фосфатов марганца и калия (образцы 6-8) в оптимальном-соотношении 1:1 и при использовании графита на основе непрокаленного кокса.

Повышение стойкости к окислению объясняется наличием в графите на основе непрокаленного кокса деформированных пор, которые препятствуют окислению графита. Снижение скорости износа при трении связано с большей прочностью графита на основе непрокаленного кокса.

,78

Формула изобретениякалия и использован графит на основе неАнтифрикционный материал, содержащийношении компонентов, вес.%:

графит и фосфат марганца, о т л и ч а ю-

щ и и с я тем, что, с целью улучшения - Графит93-99

антифрикционных свойств и повышения стой-Фосфат марганца 0.6-3,5

кости к окислению, в него введен фосфатФосфат калия0,5-3,5

483913

прокаленного кокса при следующем соот-